关于熵判据、亥姆霍兹函数判据和吉布斯函数判据的讨论

2012-09-25王新平王旭珍王新葵李醒龙蒋晨然任延煜

大学化学 2012年3期

王新平王旭珍王新葵李醒龙蒋晨然任延煜

(大连理工大学化工与环境生命学部化学学院辽宁大连 116024)

1问题的提出

无需环境做功，就可以发生的不可逆过程称为自发性过程[1-3]。通过物理化学的学习，使学生能正确地判断过程的自发性是很重要的，因为这是利用自发趋势较大的过程生产目的产物和开发新能源，以及通过向系统输入功的办法使非自发过程实际进行的基础。在物理化学学习中，能力较强的学生为了使自己所学的相应知识更加深入清晰，经常拿出不同物理化学参考书中的相关问题，让教师答疑。本文提出的命题即来源于学生的下述问题：

“用由熵增原理得到的公式

ΔS隔离=ΔS系统+ΔS环境

判断过程的自发性时，允许系统和环境之间有热量交换，那么是否也允许它们之间有功的交换？”。

这是一个很难回答的问题，因为它涉及到原命题的正确性。笔者认为，这样不太清晰的认识，可能会在一些大学的学生中普遍出现。为了更好地进行物理化学教学，值得在同行中对这个问题进行深入讨论。